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数字散斑剪切干涉结构缺陷检测研究

王敏  
【摘要】:结构缺陷包括结构表面的缺陷和结构内部的缺陷,表面的缺陷通常是可见的,易于观察和检测,而内部的缺陷却具有隐蔽性和危险性,其检测过程比较困难。目前国内外用于结构缺陷检测的方法如磁粉检测法、涡流检测法、超声检测法、X射线检测法等,已经在其适用范围内得到了广泛的应用,解决了许多实际问题,但在结构内部缺陷的定量研究上,国内外相关文献很少。因此研究开发出一种可以用于检测内部缺陷的方法,成为工程和技术界关心的课题。本文从现代光测力学、弹性力学以及有限元计算的角度,应用数字散斑剪切干涉法和相移技术对缺陷进行了研究和分析,得到了一些有价值的结果。 将数字散斑剪切干涉法和相移技术应用于结构内部缺陷检测的研究,合理设计典型试件,运用不同的加载方式进行实验,比较了各种加载方法在实验过程中的优缺点,气压加载较易控制且稳定性好,因此选用气压加载的方法并设计了一种新型气压加载装置,运用数字散斑剪切干涉仪进行了一系列实验,并进行了数据分析,为实验的进一步开展奠定了基础,提出了改进建议。 本文研究结构内部缺陷的检测方法,应用弹性薄板理论模拟含缺陷试件在载荷作用下的变形,该研究可用于当试件与缺陷覆盖层的厚度远小于其对应的直径的试件检测。将理论模型、数值模拟和实验研究三者结合在一起,各发挥所长,相互补充,使检测方法更有效。成功地运用数字散斑剪切干涉法离面位移导数测量系统和高质量的相移技术对含缺陷试件进行了受载变形检测,说明了数字散斑剪切干涉法对结构内部缺陷检测的可行性和突出优点。将数字散斑剪切干涉法应用于结构内部缺陷的检测,不仅为结构检测提供了新的检测方法,同时也拓展了数字散斑剪切干涉法实验力学的应用领域。


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